JP2012518883A - Method for controlling a lighting system - Google Patents
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Abstract
本発明は、コントローラと互いに通信するように構成された複数の動作ノードとを有する無線ネットワークとして構成された照明システムを制御する方法であって、前記動作ノードを前記コントローラと同期させるステップと、前記複数の動作ノードから、予め決められた動作エリア内に配置された動作ノードのセットを決定するステップと、前記コントローラと前記予め決められた動作エリア内に配置された前記動作ノードのセットとの間の最大通信遅延に基づいて状態シフト遅延を推定するステップと、推定された状態シフト遅延を前記複数の動作ノードに伝えるステップと、状態シフトコマンドを前記複数の動作ノードに伝えるステップとを有する、方法に関する。本発明の利点は、状態シフトの視覚的アーチファクトが時間的同期及びタイマ中断整合として本質的に除去され、推定された状態シフト遅延は、複数のノードが状態を本質的に同時にシフトさせることを可能にする。 The present invention is a method of controlling a lighting system configured as a wireless network having a plurality of operating nodes configured to communicate with a controller, wherein the operating nodes are synchronized with the controller; A step of determining a set of operation nodes arranged in a predetermined operation area from a plurality of operation nodes, and between the controller and the set of operation nodes arranged in the predetermined operation area Estimating a state shift delay based on a maximum communication delay of the plurality of operation nodes, communicating the estimated state shift delay to the plurality of operation nodes, and transmitting a state shift command to the plurality of operation nodes. About. The advantages of the present invention are that state shift visual artifacts are essentially eliminated as time synchronization and timer break matching, and the estimated state shift delay allows multiple nodes to shift states essentially simultaneously. To.
Description
本発明は、照明システムを制御する方法に関する。また、本発明は、斯様な方法を実行するように適合された照明システムに関する。 The present invention relates to a method for controlling a lighting system. The invention also relates to a lighting system adapted to carry out such a method.
照明システムの無線制御は、ますます有線制御に取って代わり、例えば、導入コスト及び試運転の試みを削減する。例えば、典型的には短距離通信を可能にする、IEEE-802.15.4、Low-Power WiFi、WiFi、Bluetooth、EnOcean、Z-Wave及び類似の技術を含む、多くの無線技術が開発されている。 Wireless control of the lighting system is increasingly replacing wired control, for example, reducing installation costs and commissioning attempts. For example, a number of wireless technologies have been developed, including IEEE-802.15.4, Low-Power WiFi, WiFi, Bluetooth, EnOcean, Z-Wave and similar technologies that typically allow for short-range communication. .
無線照明システムのリアルタイム制御に関して、照明システムの光源ノードの状態を切り替えるときの待ち時間を最小限にすることが望まれる。斯様な照明システムの一例は、米国特許出願公開第2006/0154598号明細書に開示されており、無線ネットワークの光源ノードのグループが、照明システムコントローラからの報知メッセージに選択的に応答するように構成され、これにより、光源ノードのスイッチングのための減少した待ち時間を与える。 With respect to real-time control of a wireless lighting system, it is desirable to minimize latency when switching the state of the light source nodes of the lighting system. An example of such a lighting system is disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2006/0154598, so that a group of light source nodes in a wireless network selectively responds to a notification message from a lighting system controller. Configured, thereby providing a reduced latency for switching of the light source nodes.
しかしながら、大規模無線照明システムにおいては、全ての光源ノードが照明システムコントローラを伴う通信範囲内にない場合がある。むしろ、大規模照明システムは、コントローラから光源ノードに対する状態シフトコマンドが、異なる光源ノード間においても送られることを必要とし、異なる光源ノードに対して異なる制御コマンド受信遅延を効果的に取り込む。異なる受信遅延の性質に起因にして、ウェークアップ又はスイッチOFF照明等の状態シフトの視覚的印象は、全ての光源ノードが同時にシフトしないという点において不快なものとなる。例えば、パケットを送信するための無線チャネルにアクセスするために802.15.4又はWiFiで用いられるCSMA/CAメカニズムは、各ノード上でほぼ確実に異なるランダムな"バックオフタイム(backoff time)"を含み、幾つかの時間/遅延の差異をもたらす。加えて、異なる処理電力を伴う異なるノード、異なるルート又は衝突は、幾つかの異なる遅延をもたらし得る。 However, in a large-scale wireless lighting system, all light source nodes may not be within communication range with the lighting system controller. Rather, the large-scale lighting system requires that a state shift command from the controller to the light source node be sent between the different light source nodes, and effectively captures different control command reception delays for the different light source nodes. Due to the different nature of the reception delay, the visual impression of state shifts such as wake-up or switch-off illumination is unpleasant in that not all light source nodes shift at the same time. For example, the CSMA / CA mechanism used in 802.15.4 or WiFi to access a radio channel for transmitting packets includes a random "backoff time" that is almost certainly different on each node. , Resulting in some time / delay differences. In addition, different nodes with different processing power, different routes or collisions can result in several different delays.
それ故、照明ノードの同時に起こる状態シフトを得ることに着目した、無線照明システムにおける制御された状態シフトを与える改良された方法の必要性が存在する。 Therefore, there is a need for an improved method of providing a controlled state shift in a wireless lighting system that focuses on obtaining simultaneous state shifts of lighting nodes.
前述した必要性を考慮して、本発明の全体的な目的は、照明システムにおける状態シフトを制御する方法を提供することにある。 In view of the foregoing needs, the overall object of the present invention is to provide a method for controlling state shifts in a lighting system.
この及び他の目的は、照明システムを制御する方法を通じて達成され、この照明システムは、コントローラと互いに通信するように構成された複数の動作ノードとを有するネットワークとして構成される。本方法は、前記動作ノードを前記コントローラと同期させるステップと、前記複数の動作ノードから、予め決められた動作エリア内に配置された動作ノードのセットを決定するステップと、前記予め決められた動作エリア内に配置された前記動作ノードのセットの状態シフト遅延を推定するステップとを有する。本方法は、推定された状態シフト遅延と状態シフトコマンドとを前記複数の動作ノードに伝えるステップを更に有する。 This and other objects are achieved through a method for controlling a lighting system, the lighting system being configured as a network having a plurality of operational nodes configured to communicate with a controller. The method includes synchronizing the operation node with the controller, determining a set of operation nodes arranged in a predetermined operation area from the plurality of operation nodes, and the predetermined operation. Estimating a state shift delay of the set of operating nodes arranged in the area. The method further comprises communicating the estimated state shift delay and state shift command to the plurality of operation nodes.
本発明は、ネットワーク内の各ノードが例えば複数のノードの時間的同期に基づいて同期され得るという見識に基づいている。要約すると、前記時間的同期は、前記複数の動作ノードに時間の共通観念を与え、これにより、例えば動作ノードにより制御された光源のような、タスク同期を可能にする。動作ノードにより制御可能な他のデバイス、ユニット等も勿論可能である。換言すると、ネットワーク内のノードにより実行される特定のタスクの実行を同期させることが可能である。2つのノード間の時間的同期、即ち時間的整合は、例えば、2つのノード間の時間的オフセットを推定することにより実現され、2つのノードにそれぞれ属する2つのクロックメカニズム間の進行率の差分の推定を与える。係数率の差分は、他のノードの現在の時間の良好な推定を維持するために用いられる。 The present invention is based on the insight that each node in the network can be synchronized, for example based on the temporal synchronization of multiple nodes. In summary, the temporal synchronization provides a common notion of time to the plurality of operation nodes, thereby enabling task synchronization, such as light sources controlled by the operation nodes. Of course, other devices, units and the like that can be controlled by the operation node are also possible. In other words, it is possible to synchronize the execution of specific tasks performed by the nodes in the network. Time synchronization between two nodes, i.e. time alignment, is achieved, for example, by estimating the time offset between the two nodes, and the difference in progress between the two clock mechanisms belonging to the two nodes respectively. Give an estimate. The coefficient rate difference is used to maintain a good estimate of the current time of other nodes.
時間的同期メカニズムに加えて追加のステップは、タイマラウンド(ここで、タイマラウンド(timer round)は、開始値から終了値までカウントし、その後、タイマカウントが開始値に戻されて中断の信号が送られる)の開始/終了が異なるノードで同時に生じるという意味で、タイマ係数の進展が異なるノードの間で同期されることを確実にするように、ノードでの根本的なタイマ係数動作に対する変更の導入である。換言すれば、この追加のステップは、タイマ中断が異なるノードで同時に生じることを確実にするために行われる。動作エリア上でのタイマ中断の同期は、タイマが終了したときにコマンドをトリガすることにより、光源の同時に起こる状態シフトを可能にするためのオプションである。これは、例えば、以下の方法により実現され得る。 In addition to the temporal synchronization mechanism, an additional step is the timer round (where the timer round counts from the start value to the end value, and then the timer count is returned to the start value and an interrupt signal is sent. Changes to the underlying timer coefficient behavior at the node to ensure that the evolution of the timer coefficient is synchronized between the different nodes in the sense that the start / end of It is introduction. In other words, this additional step is performed to ensure that timer interruptions occur simultaneously on different nodes. Synchronization of timer interruptions on the operating area is an option to allow simultaneous state shifting of the light source by triggering a command when the timer expires. This can be achieved, for example, by the following method.
第1のノードは、自己のカウンタのスナップショットを撮り、第2のノードは、自己のカウンタのスナップショットを撮る。第1のノードは、そのスナップショットを第2のノードに送信し、第2のノードが自己と第1のノードとの間のオフセットを得ることを可能にする。これにより、2つのノードがこれらのカウンティングループを同時に終了させることを可能にするように補正が行われる。導入された変更は追跡され、これらは、時間的同期の間(特に、或る瞬間でのノードのローカルタイムの値である、ノードの時間のタイムスタンプを得るときに)、補償され得ることに留意されたい。 The first node takes a snapshot of its own counter, and the second node takes a snapshot of its own counter. The first node sends its snapshot to the second node, allowing the second node to obtain an offset between itself and the first node. This corrects to allow two nodes to end these counting groups simultaneously. Introduced changes are tracked and can be compensated for during time synchronization (especially when obtaining a time stamp of the node's time, which is the value of the node's local time at a certain moment). Please keep in mind.
ネットワーク内の複数のノードの時間的同期及びタイマ中断整合に関する、複数の他の手法の中のこの手法は、参照によりここに完全に組み込まれるPH008406EP1において述べられる。しかしながら、時間的同期及びタイマ中断整合の他の手法も可能である。しかしながら、動作ノードをコントローラと同期させるステップは、動作ノードがOFFモードの間においても時間同期されたままであるので、本発明の方法が実行される度に必要とされ得ないことが留意されるべきである。 This approach, among other approaches, relating to time synchronization and timer break matching of multiple nodes in the network is described in PH008406EP1, which is hereby fully incorporated by reference. However, other approaches for time synchronization and timer interrupt matching are possible. However, it should be noted that the step of synchronizing the operation node with the controller may not be required each time the method of the present invention is performed because the operation node remains time synchronized even during the OFF mode. It is.
ネットワークは、例えば、1つのコントローラ及び複数の動作ノードを有してもよく、又は、代わりに、複数のコントローラ及び複数の動作ノードを有してもよい。更に、コントローラは、1又は複数のノードに接続されてもよい。 The network may have, for example, one controller and multiple operation nodes, or alternatively may have multiple controllers and multiple operation nodes. Furthermore, the controller may be connected to one or more nodes.
従って、予め決められた動作エリアは、例えば、コントローラを囲む物理的な任意のエリア、例えば単一の又は複数の接続された又は接続されていない部屋として規定され得る。また、動作エリアは、システムのユーザにとって可視である複数の動作ノードをカバーするエリアにより規定されてもよい。更に、予め決められた動作エリア内に配置された動作ノードのセットは、システム内の複数の動作ノードと等しくなってもよい。 Thus, the predetermined operating area may be defined, for example, as any physical area surrounding the controller, such as a single or multiple connected or unconnected rooms. The operation area may be defined by an area that covers a plurality of operation nodes that are visible to a user of the system. Furthermore, the set of operation nodes arranged in a predetermined operation area may be equal to a plurality of operation nodes in the system.
本発明の利点は、例えば、推定された状態シフト遅延を伴う時間的同期及びタイマ中断整合が、予め決められた動作エリア内の複数のノード又は少なくともノードのセットが本質的に同時に状態をシフトすることを可能にするので、(例えば光源が動作ノードにより制御されるときに)状態シフトの視覚的印象が本質的に除去され得ることである。本発明の他の利点は、本質的に同時に起こる状態シフトは、斯様な照明システムにおける時々聞こえる効果を削減するだろう。非常に多数のコントローラを考慮すると、これらのコントローラは、互いに同期されてもよく、又は、ネットワークにおける既に同期されたノードに同期されてもよい。 An advantage of the present invention is that, for example, temporal synchronization and timer break alignment with an estimated state shift delay causes multiple nodes or at least a set of nodes in a predetermined operating area to shift states essentially simultaneously. Is that the visual impression of the state shift can be essentially eliminated (eg when the light source is controlled by the operating node). Another advantage of the present invention is that an essentially simultaneous state shift will reduce the audible effects in such lighting systems. Considering a very large number of controllers, these controllers may be synchronized with each other or may be synchronized with already synchronized nodes in the network.
好ましい実施形態において、少なくとも1つの動作ノードが少なくとも1つの光源の状態シフトを制御するように構成されてもよい。加えて、1つのコントローラが、1又は複数の光源を制御してもよい。 In a preferred embodiment, at least one operating node may be configured to control the state shift of at least one light source. In addition, one controller may control one or more light sources.
代わりに、状態シフトは、ノードに1回だけ通信及び伝播されてもよく、遅延は、ノードにおいて変更できないように符号化されてもよく、又は、遅延は、動作ノード自身により計算されてもよい。更に、異なる状態シフト遅延は、異なる予め決められた動作エリアに伝えられてもよい。しかしながら、全ての状態シフト遅延が全てのノードに送信されてもよく、各ノードは専用の遅延を考慮するように適合される。 Alternatively, the state shift may be communicated and propagated only once to the node, the delay may be encoded such that it cannot be changed at the node, or the delay may be calculated by the working node itself. . Furthermore, different state shift delays may be communicated to different predetermined operating areas. However, all state shift delays may be sent to all nodes and each node is adapted to take into account a dedicated delay.
更に、前記状態シフト遅延は、各動作モード(例えばOFFからON)の状態遷移時間、及び、前記コントローラと前記予め決められた動作エリア内に配置された前記動作ノードのセットとの間の最大通信遅延のうち少なくとも一方であってもよい。また、状態シフトコマンドは、予め決められた状態シフトパターンを生成するための動作ノード固有変数を有してもよい。これは、例えば光源をON及びOFFに切り替えるときに、予め決められた視覚的パターンの導入を可能にするだろう。 Further, the state shift delay is the maximum communication between the state transition time of each operation mode (eg, from OFF to ON) and the set of operation nodes arranged in the predetermined operation area. It may be at least one of the delays. Further, the state shift command may have an operation node specific variable for generating a predetermined state shift pattern. This will allow the introduction of a predetermined visual pattern, for example when switching the light source on and off.
最大通信遅延は、シャープデッドライン(sharp deadline)である推定、又は、動作ノード密度、ノード数若しくはノードの物理的配置を考慮する推定であることが留意されてもよく、前記推定は、各動作ノードの状態遷移時間、及び、コントローラと予め決められた動作エリア内に配置された動作ノードのセットとの間の最大通信遅延のうち少なくとも1つの状態シフト遅延により最終的に制限される。 It may be noted that the maximum communication delay is an estimate that is a sharp deadline, or an estimate that takes into account the working node density, the number of nodes or the physical placement of the nodes, where the estimation Ultimately limited by the state transition time of the node and at least one state shift delay of the maximum communication delay between the controller and the set of operating nodes located within a predetermined operating area.
前記ネットワークは、無線、有線又はこれらの組み合わせであってもよい。前記無線ネットワークは、より大きな照明配置において必要とされるメッシュネットワークであってもよく、有線ネットワークは、DALIネットワークであってもよい。無線ネットワークの場合において、コントローラ及び動作ノードは、1ホップ(hop)又はマルチホップルートを介して互いに通信し、一のノードから他のノードに導く複数のルートを有することが可能となる。フレキシブルな本発明の方法は、状態シフト遅延は、特定のネットワークに適合するように推定され得る。例えば、状態遷移時間は、有線ネットワークにおいて関連するものであり、その一方で、通信遅延は、状態遷移時間に加えて、無線ネットワークにおいて関連するものである。組み合わせられたネットワークにおいて、互いに有線接続された動作ノード、及び、互いに無線接続された動作ノードには、異なる状態シフト遅延が与えられ、依然として状態を同時にシフトさせる。 The network may be wireless, wired, or a combination thereof. The wireless network may be a mesh network required in larger lighting arrangements, and the wired network may be a DALI network. In the case of a wireless network, the controller and working nodes can have multiple routes that communicate with each other via one hop or multi-hop routes and lead from one node to another. The flexible inventive method allows the state shift delay to be estimated to suit a particular network. For example, state transition time is relevant in a wired network, while communication delay is relevant in a wireless network in addition to state transition time. In the combined network, the operation nodes wired to each other and the operation nodes wirelessly connected to each other are given different state shift delays and still shift their states simultaneously.
無線ネットワークにおいて、状態シフト遅延は、代わりに、エンドツーエンド平均遅延、ホップ毎の平均遅延、ホップ毎の最大又は最小遅延等であってもよい。 In wireless networks, the state shift delay may instead be an end-to-end average delay, an average delay per hop, a maximum or minimum delay per hop, and so on.
また、無線ネットワークにおいて、複数の動作ノードがコントローラから動作ノードへの予め決められた量の"通信コマンドホップ"等を用いて制御され得るエリアをカバーするように動作エリアを規定することも可能である。 In a wireless network, it is also possible to define an operation area so that a plurality of operation nodes can be controlled using a predetermined amount of “communication command hops” from the controller to the operation node. is there.
状態シフトは、動作ノードに接続された光源の"ウェークアップ"(例えばONに切り替える)又はスイッチOFFのための要求であってもよく、ウェークアップ又はOFFに切り替える光源の視覚的効果が同期され得る。これは、異なる時間でウェークアップし、いわゆるポップコーン効果を生成する光源とは対照的に、システムのユーザが全ての可視光源の同時に起こるウェークアップ又はスイッチOFFを体験し得るので、有利である。 The state shift may be a request for “wake-up” (eg, switching on) or turning off the light source connected to the working node, and the visual effect of the light source switching to wake-up or off may be synchronized. This is advantageous because the user of the system can experience a simultaneous wake-up or switch-off of all visible light sources as opposed to light sources that wake up at different times and produce the so-called popcorn effect.
開始遷移時間(例えばウェークアップ時間)に関して、これは、LED、蛍光ランプ等のような、照明システムにおける光源のタイプに基づいて推定され得る。 With respect to the starting transition time (eg, wake-up time), this can be estimated based on the type of light source in the lighting system, such as an LED, a fluorescent lamp, and the like.
更に、前記状態シフトコマンドは、前記光源のビーム幅、色、ビーム方向、調光及び強度のうち少なくとも1つを制御するような情報を含み得る。この手法において、光源の視覚効果は、光源のタイプに依存して調節されて更に同期され得る。状態シフトの他の例は、例えば光度曲線、光波又は光形状に基づいてもよい。 Further, the state shift command may include information for controlling at least one of the beam width, color, beam direction, dimming and intensity of the light source. In this manner, the visual effect of the light source can be adjusted and further synchronized depending on the type of light source. Other examples of state shifts may be based on, for example, light curves, light waves, or light shapes.
更に、前記予め決められた動作エリア内に配置された少なくとも前記動作ノードのセットは、前記状態シフトコマンドを実行するときに前記状態シフト遅延を考慮するように適合され得る。それ故、予め決められたエリア外の動作ノードは、これが受信されたときに(又は代わりにその後に)、状態シフトコマンドを実行し得る。これにより、状態シフトの視覚的効果は改良され得る。例えば、照明システムをオンに切り替えるユーザにとって可視である、部屋のような予め決められた動作エリア内の各光源は、ユーザがシステムをオンにした時間から許容可能な遅延を伴ってウェークアップし、これに対し、動作エリア外の遠隔光源は、ユーザにより気付かない非同期の態様でウェークアップする。 Furthermore, at least the set of operation nodes arranged in the predetermined operation area may be adapted to take into account the state shift delay when executing the state shift command. Therefore, an operating node outside the predetermined area may execute a state shift command when it is received (or instead thereafter). This can improve the visual effect of the state shift. For example, each light source in a predetermined operating area such as a room that is visible to the user switching on the lighting system wakes up with an acceptable delay from the time the user turns on the system. On the other hand, remote light sources outside the operating area wake up in an asynchronous manner that is not noticed by the user.
本発明の他の態様によれば、コントローラと、前記コントローラと通信するように適合された複数の動作ノードとを有する照明システムが提供される。前記コントローラは、前記複数の動作ノードを前記コントローラと同期させる同期化手順を開始し、予め決められた動作エリア内に配置された動作ノードのセットの状態シフト遅延を推定し、最大通信遅延を前記複数の動作ノードに通信し、状態シフトコマンドを前記複数の動作ノードに通信するように更に適合され得る。 According to another aspect of the present invention, there is provided a lighting system having a controller and a plurality of operating nodes adapted to communicate with the controller. The controller initiates a synchronization procedure to synchronize the plurality of operation nodes with the controller, estimates a state shift delay of a set of operation nodes arranged in a predetermined operation area, and determines a maximum communication delay It may be further adapted to communicate to a plurality of operation nodes and to communicate a state shift command to the plurality of operation nodes.
更に、前記動作ノードのうち少なくとも1つは、光源と電源との間の電気接続を制御するための制御回路を有する。加えて、前記動作ノードのうち少なくとも1つは、例えば、光源の色がどれくらい早く変化され得るかを調節するための振動子により与えられた周波数を制御するための手段のような、光源の照射特性を制御するための手段を有する。 Furthermore, at least one of the operating nodes has a control circuit for controlling the electrical connection between the light source and the power source. In addition, at least one of the operating nodes may illuminate the light source, such as a means for controlling the frequency provided by the transducer to adjust how quickly the color of the light source can be changed. Having means for controlling the properties;
本発明の他の特徴及び利点は、特許請求の範囲及び以下の説明を研究する場合に明らかになるだろう。当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく以下に述べられたもの以外の実施形態を作り出すために、本発明の異なる特徴が組み合わせられ得ることを理解するだろう。 Other features and advantages of the invention will become apparent when studying the claims and the following description. Those skilled in the art will appreciate that different features of the present invention can be combined to create embodiments other than those described below without departing from the scope of the invention.
以下において、本発明の実施形態は、添付した例となる図面を参照して詳細に述べられるだろう。 In the following, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying exemplary drawings.
本発明は、現時点で好ましい本発明の実施形態が示された添付図面を参照して以下でより完全に説明されるだろう。しかしながら、この発明は、多くの異なる形式で具現化されてもよく、ここに記載された実施形態に限定されるものとして考慮されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、徹底さ及び完全性のために与えられ、本発明の範囲を当業者に完全に知らせるものである。類似の参照符号は全体を通して類似の要素に言及する。 The present invention will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which presently preferred embodiments of the invention are shown. This invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein; Rather, these embodiments are provided for thoroughness and completeness, and fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout.
図面及び特に図1によれば、照明システム100は、本発明の方法が実行され得る例となるシステムを示すように表されている。照明システム100は、ネットワークを形成するために一緒に結合されたコントローラ1及び複数の光源ノード2,3,4を有する。説明の簡素化のために、照明システム100内には1つだけのコントローラ1及び3つの動作ノード2,3,4が存在している。ここで、光源をON及びOFFに切り替えるための汎用スイッチ又はリモートコントロールのようなコントローラ1は、光源ノード2,3,4に接続されている。示された例において、光源ノード2,3,4は、ハロゲン光源2、複数のLEDのグループを有するLEDベースの照明ユニット3、及び、蛍光灯ユニット4を有する。ここで、コントローラ1は、ハロゲン光源2及びLEDユニット3に無線で接続されており、これに対し、ワイヤを介して蛍光灯ユニット4に接続されている。有線制御は、DALI規格に基づいてもよく、これに対し、無線制御は、例えば、IEEE-802.15.4に基づいてもよい。コントローラ1は、異なる通信技術に基づく複数のインタフェースを可能にするように適合されてもよく、それ故に、斯様なコントローラ1が、異なる通信技術/インタフェースをもつ異なる照明ノードと通信することが可能であることが留意されるべきである。また、コントローラ1は、ネットワーク内の異なるタイプのノードや異なるタイプのノードの位置を認識してもよい。
According to the drawings and in particular FIG. 1, a
コントローラ1は、本発明の方法を実行するようにプログラムされ得る制御回路11、照明制御機能、並びに、ユーザが例えば前述したようなON及びOFF、調光等から照明システム100の光源ノードの状態シフトを開始することを可能にするユーザインタフェース12を有し得る。ユーザインタフェース12は、ボタンのようなユーザ入力デバイス、及び、制御回路11により読み取られるべき信号又は電圧を生成する調節可能な制御部を含み得る。電圧は、高及び低のデジタル状態に対応するデジタル信号であってもよい。電圧がアナログ電圧の形式である場合には、アナログデジタルコンバータ(A/D)が、電圧を使用可能なデジタル形式に変換するために用いられてもよい。A/Dからの出力は、制御回路11にデジタル信号を与えるだろう。制御回路11は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラム可能なデジタル信号プロセッサ、又は、他のプログラム可能なデバイスを含み得る。制御回路11は、また又は代わりに、アプリケーション固有の集積回路、プログラム可能なゲートアレイ、プログラム可能なアレイ論理、プログラム可能な論理デバイス、又は、デジタル信号プロセッサを含んでもよい。制御回路11が前述されたマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラのようなプログラム可能なデバイスを含む場合には、プロセッサは、プログラム可能なデバイスの動作を制御するコンピュータ実行可能なコードを更に含んでもよい。
The controller 1 is a
コントローラ1は、アンテナ15により、無線接続された光源ノード2,3と通信するためのトランスミッタ/レシーバ13を有する。更に、コントローラ1は、配線された光源ノード4との通信のためのDALIドライバ14を有する。異なる光源ノード2,3,4は、典型的には、異なる状態シフト遷移時間をもつ。例えば、ハロゲン光源及び蛍光灯は、LEDユニットと比較すると、比較的遅い始動時間をもつ。
The controller 1 has a transmitter /
示された例において、ハロゲン光源ノード2は、実際の光源の外部のドライバ5を有し、これに対し、LEDユニット3のドライバ6は一体化されている。代わりに、駆動手段は、1よりも多い光源ノード2,3,4に動作可能なように結合されてもよい。種々の駆動及びオプション的な制御手段が、本発明の開示の一般的範囲及び性質から逸脱することなくここで考慮され得る。
In the example shown, the halogen light source node 2 has a driver 5 outside the actual light source, whereas the
通信に関して、矢印で示されるように、コントローラ1とLEDユニット3との間には2つの通信コマンドホップが存在し、コントローラ1とハロゲン光源2との間には1つしかホップが存在しない。通信コマンドホップは通信遅延を含んでいる。しかしながら、有線接続は、斯様な動作ノードの個々の状態シフト遷移時間とは異なり、類似の態様では通信遅延をもたらさない。 Regarding communication, as indicated by arrows, there are two communication command hops between the controller 1 and the LED unit 3, and there is only one hop between the controller 1 and the halogen light source 2. The communication command hop includes a communication delay. However, wired connections, unlike the individual state shift transition times of such operating nodes, do not introduce communication delays in a similar manner.
例となる照明システム200の異なる図が図2に与えられる。照明システム200は、光源の状態シフトを開始するための照明スイッチのようなコントローラ20、及び、複数の動作ノード21〜27を有し、ここでは、光源ノードは、無線ネットワークに無線接続されている。ここで、ネットワークは、温室又は工業オートメーションのアプリケーションのような、より大きな照明配置において必要とされるメッシュネットワークである。示された例において、コントローラ20から或る距離の範囲内にある動作ノードは、動作エリア30に属している。ここで、動作エリア30は、コントローラ20が設けられた部屋により規定され、部屋内の動作ノードは、例えば前述したように照明をON又はOFFに切り替えたとき又は任意の他の照明特性に変更したときに、照明システム200のユーザにとって可視である。代わりに、動作エリア30は、例えば、100〜200ミリ秒後のような、ユーザがコントローラ20のスイッチを押した後の、照明をONにするための許容可能な時間遅延により規定されてもよい。他の実施形態において、予め決められた動作エリア30が照明システム200の全ての利用可能な光源ノード21〜27を含んでもよく、又は代わりに、照明システム200が幾つかの動作エリアに分割されてもよい。
A different view of an
メッシュネットワークにおいて、コントローラと周囲の光源ノードとの間の1つの通信ホップは、例えば、約5ミリ秒を要し、これに対し、それぞれの追加のホップは、例えば、データパッケージの受信の処理に起因して約8ミリ秒を必要とする。それ故、この推定によれば、及び、イベント間の約50ミリ秒のギャップがユーザに見え得ないことを考えれば、これは、ユーザが光源ノードの状態シフトの時間差に気付くまでに約5〜6秒の通信ホップを要し得る。追加のファクタを考慮すると、前記推定は、実際には、ユーザが例えば照明をON又はOFFにしたときにポップコーン効果に気付くまでに2〜3の通信ホップしかない。一例として、数百の光源ノードを有し得る大規模照明システムにおいて、通信ホップの数は、2〜3よりもはるかに大きくなり、それ故、光源の状態をシフトさせる間において視覚的に望ましくない効果をもたらす。 In a mesh network, one communication hop between the controller and the surrounding light source node takes, for example, about 5 milliseconds, whereas each additional hop takes, for example, the processing of receiving a data package. Due to this, approximately 8 milliseconds are required. Therefore, according to this estimation and considering that the approximately 50 millisecond gap between events is not visible to the user, this is approximately 5 to 5 until the user notices the time difference in the state shift of the light source node. It can take 6 seconds of communication hops. Considering additional factors, the estimation is actually only a few communication hops before the user notices the popcorn effect, for example when turning on or off the lighting. As an example, in a large-scale lighting system that can have hundreds of light source nodes, the number of communication hops is much greater than a few, and therefore visually undesirable while shifting the state of the light source Bring effect.
照明システムの動作に関して、図3が図2と組み合わせて説明され、図3は、照明システム200を制御する方法のステップを示している。最初に、光源ノード21〜27は、OFF状態にある。時間T0において、ユーザは、照明スイッチをオンにし、OFFからONへの光源ノードの状態変化を開始する。第1のステップ301において、光源ノードは、時間的同期及びタイマ中断整合の方法に従って時間同期される。代わりに、光源ノードは、OFF状態においても同期されたままである。時間的同期及びタイマ中断整合は、これらが送信されるべきコマンドであるか又はそうでないかという事実とは無関係に維持され、例えばコントローラ20だけではなく、ネットワーク内の任意のノードに対しても実行され得る。
With respect to the operation of the lighting system, FIG. 3 is described in combination with FIG. 2, which shows the steps of the method for controlling the
ステップ302において、コントローラ20は、予め決められた動作エリア30内に光源ノードが存在するかどうか、それ故にコントローラ20が設けられた部屋内に光源ノードが存在するかどうかを決定する。示された例において、3つの光源ノード21〜23がこのエリア30内にある。しかしながら、予め決められた動作エリア内に光源ノードが存在しない場合には、本方法は、ステップ305に進み、このステップにおいて、状態シフトコマンドが光源ノードに通信される。
In
次に、ステップ303において、コントローラ20は、動作エリア30内に配置された動作ノード21〜23の状態シフト遅延を推定する。ここで、最大通信遅延は、コントローラと光源ノードとの間の通信ホップの数に基づいている。各光源ノードの個々の状態シフト遷移時間は、これらの光源ノードが同一のタイプであるので考慮されない。ここで、遅延nは、コントローラ20からの最大数の通信ホップをもつ光源ノードにより決定される。この光源ノードは、示された例においてコントローラ20からの3つの通信ホップを設けた光源ノード23である。
Next, in
次のステップ304において、推定された状態シフト遅延nは、コントローラ20により、予め決められた動作エリア30内の光源ノード21〜23に通信される。代わりに、全ての光源ノード21〜27が遅延nを受信するが、予め決められた動作エリア30内の光源ノードだけが遅延を考慮する。
In the
後のステップ305において、又は、状態シフト遅延nを通信するステップ304と同時に、OFFからONへの状態シフトコマンドが動作ノードのそれぞれに通信され、これにより、予め決められた動作エリア30内の光源ノードのそれぞれが、推定された遅延の後に、T0+nで、同時にウェークアップする。光源ノードが異なるタイプの光源である場合には、追加の遅延がアルゴリズムに入力され、光源が本質的に異なる始動時間(例えば異なる状態シフト遷移時間)をもつ場合であっても、これらが同時にオンになるのを可能にする。しかしながら、予め決められたエリア30外の遠隔の光源ノード24〜27は、これらが状態シフトコマンドを受信したときにウェークアップし、それ故、この場合には恐らくポップコーン効果を生成するが、これは、恐らくユーザにより気付かれないままである。
In a
全ての光源ノードが予め決められた動作エリアに含まれる代替の実施形態において、全ての光源は、T0+nでオンになり、それ故、場合により、nを再決定する必要性をもたらす。動作エリア内のコントローラとの有線接続内に光源ノードが存在する他の実施形態においては、有線制御を用いた通信遅延が存在しないので、これらのノードは、T0+nで状態をシフトするようにこれらに要求するコマンドを受信するか、又は、状態を即座にシフトすることをこれらに命令するコマンドをT0+nで受信する。更に、個々の状態シフト遷移時間は、配線を介して接続されたノードにも関連する。 In an alternative embodiment where all light source nodes are included in a predetermined operating area, all light sources are turned on at T0 + n, thus possibly leading to the need to redetermine n. In other embodiments where the light source nodes are in a wired connection with a controller in the operating area, there are no communication delays using wired control, so these nodes will shift their state to T0 + n. Receive commands to request, or commands at T0 + n to instruct them to shift state immediately. Furthermore, the individual state shift transition times are also related to nodes connected via wiring.
当業者は、本発明がこれらの好ましい実施形態に限定されるものではないことを理解するだろう。例えば、OFFからONへの状態シフトが主に述べられたが、本方法は、ONからOFF、調光、色変化又は色変化の速度のような、照明システムの他の状態シフトに適用されてもよい。個々の状態シフト遷移時間は、例えば、完全停止時間に言及してもよく、幾つかの予め決められた動作エリアが存在してもよい。 One skilled in the art will appreciate that the invention is not limited to these preferred embodiments. For example, although a state shift from OFF to ON has been mainly described, the method has been applied to other state shifts in the lighting system, such as ON to OFF, dimming, color change or color change speed. Also good. An individual state shift transition time may refer to, for example, a complete stop time, and there may be several predetermined operating areas.
斯様な及び他の明らかな変更は、特許請求の範囲により規定された、本発明の範囲内にあるものと見なされなければならない。前述した実施形態は、本発明を限定するよりはむしろ例示であり、当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計することができることが留意されるべきである。請求項において、括弧内の如何なる参照符号も、請求項を限定するものとして考慮されるべきではない。"有する"という用語は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素の単数表記は、斯様な要素の複数の存在を除外するものではない。更に、単一ユニットが、請求項に記載された幾つかの手段の機能を実行してもよい。また、開示された方法ステップは、任意の異なる順序で実行されてもよい。加えて、任意の動作ノードは、タイムマスター及び時間中断整合基準の役割を果たすように構成されてもよい。 Such and other obvious modifications should be considered within the scope of the present invention as defined by the appended claims. It should be noted that the above-described embodiments are illustrative rather than limiting the invention, and that those skilled in the art can design many alternative embodiments without departing from the scope of the claims. In the claims, any reference signs placed between parentheses shall not be construed as limiting the claim. The word “comprising” does not exclude the presence of elements or steps other than those listed in a claim. The singular notation of an element does not exclude the presence of a plurality of such elements. Moreover, a single unit may fulfill the functions of several means recited in the claims. Also, the disclosed method steps may be performed in any different order. In addition, any operational node may be configured to serve as a time master and time break alignment criteria.
Claims (13)
前記動作ノードを前記コントローラと同期させるステップと、
前記複数の動作ノードから、予め決められた動作エリア内に配置された動作ノードのセットを決定するステップと、
前記予め決められた動作エリア内に配置された前記動作ノードのセットの状態シフト遅延を推定するステップと、
推定された状態シフト遅延を前記複数の動作ノードに伝えるステップと、
状態シフトコマンドを前記複数の動作ノードに伝えるステップとを有する、方法。 A method of controlling a lighting system configured as a network having a plurality of operational nodes configured to communicate with a controller and each other, comprising:
Synchronizing the operating node with the controller;
Determining a set of operation nodes arranged in a predetermined operation area from the plurality of operation nodes;
Estimating a state shift delay of the set of operation nodes arranged in the predetermined operation area;
Communicating the estimated state shift delay to the plurality of operational nodes;
Communicating a state shift command to the plurality of operational nodes.
前記コントローラと通信するように適合された複数の動作ノードとを有し、
前記コントローラは、
前記複数の動作ノードを前記コントローラと同期させる同期化手順を開始し、
前記コントローラと予め決められた動作エリア内に配置された動作ノードのセットとの間の状態シフト遅延を推定し、
最大通信遅延を前記複数の動作ノードに通信し、
状態シフトコマンドを前記複数の動作ノードに通信するように更に適合される、照明システム。 A controller,
A plurality of operational nodes adapted to communicate with the controller;
The controller is
Initiating a synchronization procedure to synchronize the plurality of operational nodes with the controller;
Estimating a state shift delay between the controller and a set of operating nodes located within a predetermined operating area;
Communicating a maximum communication delay to the plurality of operating nodes;
A lighting system further adapted to communicate a state shift command to the plurality of operating nodes.
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